TiNi shape memory alloy(SMA) was fabricated by PLD(plused laser deposition) using equiatomic TiNi target. Composition and crystallization of TiNi thin films which were fabricated in ambient Ar gas(200m Torr)and vacuum($5{\times}10^{-6}\;Torr$) were investigated. Composition of TiNi thin films was characterized by energy-dispersive X-ray spectrometry (EDXS) and crystallization was confirmed by X-ray diffraction (XRD). The composition of films depends on the distance between target and substrate but does not sensitively depend on the substrate temperature. It is found that the composition of films can be easily controlled when substrate is placed inside plume in ambient Ar gas. It is also found that the in situ crystallization temperature ($ca.\;400^{\circ}C$) in ambient Ar gas is lowered in comparison with that of TiNi film prepared under vacuum. The low crystallization temperature in ambient Ar gas makes it possible to prepare the crystalline TiNi thin film without contamination.
In order to fabricate magnetoresistive sensor, Fe-Ni and Co-Ni alleys were evaporated on the slide glass and the silicon wafers. Saturation magnetic induction($B_{s}$), coercive field strength($H_{c}$) and magnetoresistance were measured for fabricated samples. The evaporated Fe-Ni thin films show that the saturation magnetic induction was 0.65 T, and coercive field strength was 0.379 A/cm, and this value was changed to 0.370 A/cm(//), 0.390 A/cm(${\bot}$), respectively after magnetic annealing. For the measurement of coercive field strength, magnetizing frequency of 1 kHz was used. For the fabricated sensor element, the change of magnetoresistance (${\Delta}R/R$) was excessively unstable due to oxidation in the process of fabrication. The evaporated Co-Ni alloy thin films show that saturation magnetic induction was 0.66 T, and coercive field strengthes were 5.895 A/cm(//), 5.898 A/cm(${\bot}$), respectively, after magnetic annelaing. The change of magnetoresistance(${\Delta}R/R$) was $3.6{\sim}3.7%$ of which value was excessively stable to room temperature. Fe-Ni thin film could have many problems due to large affinity in the process of fabrication of magnetoresistance sensor, but Co-Ni thin film could be a suitable material for fabrication of magnetoresistance sensor, because of its small affinity and definite magnetoresistance effects.
Ni oxide thin films with thermal sensitivity superior to Pt and Ni thin films were formed through annealing treatment after Ni thin films were deposited by a r.f. magnetron sputtering method. Resistivity values of Ni oxide thin films were in the range of $10.5{\mu}{\Omega}cm$ to $2.84{\times}10^{4}{\mu}{\Omega}cm$ according to the degree of Ni oxidation. Also temperature coefficient of resistance(TCR) values of Ni oxide thin films depended on the degree of Ni oxidation from 2,188 ppm/$^{\circ}C$ to 5,630 ppm/$^{\circ}C$ in the temperature range of $0{\sim}150^{\circ}C$. Because of the high linear TCR and resistivity characteristics, Ni oxide thin films exhibit much higher sensitivity to flow and temperature changes than pure Ni thin films and Pt thin films.
Park, Eunchul;Inki Hong;Hyunsuk Hwang;Taehyun Sung;Kwangsoo No
Progress in Superconductivity
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v.3
no.1
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pp.95-98
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2001
Recently, NiO films have been studied as a buffer layer to fabricate the superconductor with preferred orientation and as a diffusion barrier to prevent the reaction between superconductor and textured nickel substrate . We fabricated NiO films on textured Ni substrate by thermal oxidation with various variables of temperature, oxidation time, atmosphere, and cooling rate. We investigated the alignment of NiO films by XRD and pole figure and the microstructures by SEM. (200) <001> alignment of NiO film was observed at the oxidation condition of $1200^{\circ}C$ far 10min and slow cooling in O2 atmosphere. During the process in Ar atmosphere, we could also observe the thermal faceting which affects the alignment of NiO alms on Ni substrate.
Recently, It has been reported that the spin sprayed ferite film shows better magnetic properties at high frequeny that the ferrite by co-firing over $800^{\circ}C$ . Besides, there is no limitation to select the substrate materials because it can be processed with relatively low temperature below $100^{\circ}C$. Therefore, we fabricated film inductor as a passive device for DC-DC converter by a use of spin sprayed embedded form was completed by via hole process of pad opening. Saturation magnetization of 0.61 T and real part of permeability of 110 were obtained in Ni-Zn ferrite. In addition, inductance of 1.52 ${\mu}H$, quality factor of 24.3 at 5 MHz were measured with spiral 16 turn inductor. The rated current of inductor was 863 mA.
In order to investigate the annealing effect for RF magnetron sputtered $Ni_{83}Fe_{17}$ thin films, we have studied the spin wave rehaviors by FMR after annealing the samples at $135^{\circ}C,\;225^{\circ}C$ in air and at $160^{\circ}C,\;220^{\circ}C,\;330^{\circ}C,\;390^{\circ}C\;and\;420^{\circ}C$ in argon gas for one hour respectively. In FMR spectra for the films annealed in argon gas and the assputtered film at perpendicular resonance, only odd numrer spin waves are observed. But even numrer spin waves are observed for the film annealed in air at $225^{\circ}C$ recause of the large difference retween both surface magnetic anisotropy. In the case of the sample annealed at $420^{\circ}C$ in argon gas, the spin waves are shifted toward high field, can due to the increase of saturation magnetization during annealing. The spacings retween the spin wave resonance fields are narrowed rapidly, this is thought that the magnetic homogeneity increased in the film after annealing at high temperature.
Hye Ryeong Oh;Yeon-Ju Park;Woo-Sung Lee;Chan-Sei Yoo;Myong-Jae Yoo;Intae Seo
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.37
no.2
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pp.195-201
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2024
The low-temperature deposition of BaNi(2-x)CoxFe16O27 thin films with a Ba hexaferrite structure for electromagnetic shielding was studied. The BaNi(2-x)CoxFe16O27 thin films produced through the spin spray process were suitable for thin film deposition on a flexible substrate because it crystallized well at low temperature below 90℃. The change in shielding characteristics depending on the Co content of the BaNi(2-x)CoxFe16O27 thin film was investigated, and excellent shielding characteristics with S21 of -1 dB were obtained in a wide frequency range of 26~40 GHz when the Co content was 0.4 or more. The purpose of this study is to analyze changes in shielding properties caused by change in Co content in relation to phase changes in BaNi(2-x)CoxFe16O27 and obtain basic data for developing excellent flexible electromagnetic wave shielding materials.
Park, Hee-Woo;Bang, Joon-Ho;Hui, Kwun Nam;Song, Pung-Keun
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.44
no.6
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pp.250-254
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2011
NiO-AZO films were deposited on glass substrate by DC and RF magnetron co-sputtering system in pure $O_2$ gas without substrate heating during deposition. In order to control the chemical composition of the film, NiO target was supplied with constant RF power of 150 W and AZO target (doped with 2.98 at% aluminum) with DC power varied between 40 W to 80 W. Deposited NiO-AZO films were evaluated by structural and chemical analysis. With introducing AZO, XRD and XPS data reveal that NiO were supplied with more oxygen. these results could be strongly affected by the higher bond enthalpy of NiO compared to ZnO, which makes it possible for NiO to obtain excessive oxygen from ZnO.
Chemical poisoning of Ni/MgO catalyst was induced by hot alkali carbonate vapor in molten carbonate fuel cell (MCFC), and the poisoned (or contaminated) catalyst was characterized by TPR/TPO, FTIR, and XRD analysis. Carbonate electrolytes such as K and Li were transferred to the catalyst during DIR-MCFC operation at 650 ℃. The deposition of alkali species on the catalyst consequently led to physical blocking on catalytic active sites and structural deformation by chemical poisoning. TPR/TPO analysis indicated that K species enhanced the reducibility of NiO thin film over Ni as co-catalyst, and Li species lessened the reducibility of metallic Ni by chemical reaction with MgO. FTIR analysis of the poisoned catalyst did not exhibit the characteristic ${\vector}_1$$(D_{3h})$ peaks (1055 $cm^{-1},\;1085\;cm{-1})$ for pure crystalline carbonates, instead a new peak (1120 $cm^{-1})$ was observed proportionally with deformed alkali carbonates. From XRD analysis, the oxidation of metallic Ni into $Ni_xMg_{1-x}O$ was confirmed by the peak shift of MgO with shrinking of Ni particles. Conclusively, hot alkali species induced both chemical poisoning and physical deposition on Ni/MgO catalyst in DIR-MCFC at 650 ℃.
Yu-Jeong An;Eun-Hye Hwang;Jae-Yeol Jeon;Sung Jin Kim
Corrosion Science and Technology
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v.22
no.6
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pp.478-483
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2023
This study examined the corrosion behavior of bimetal materials composed of Fe-Ni alloy and Fe-Ni-Mo alloy, both suitable for use in electromagnetic switches. Electrochemical polarization and weight loss measurements revealed that, in contrast to Fe-Ni alloy, which exhibited pseudo-passivity behavior, Fe-Ni-Mo alloy had higher anodic current density, displaying only active dissolution and greater weight loss. This indicated a lower corrosion resistance in the Fe-Ni-Mo alloy. Equilibrium calculations for the phase fraction of precipitates suggested that the addition of 1 wt% Mo may lead to the formation of second-phase precipitates, such as Laves and M6C, in the γ matrix. These precipitates might degrade the homogeneity of the passive film formed on the surface, leading to localized attacks during the corrosion process. Therefore, considering the differences in corrosion kinetics between these bimetal materials, the early degradation caused by galvanic corrosion should be prevented by designing a new alloy, optimizing heat treatment, or implementing periodic in-service maintenance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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